Machines agricoles autonomes

L'image de l'agriculteur assis dans son tracteur va profondément changer. Sous l'effet de l'augmentation de la population mondiale, l'agriculture sera plus productive et les machines agricoles plus autonomes.

D'ici 2050, neuf milliards d'être humainsEstimation de l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) vivront sur notre planète. Tous auront besoin de se nourrir : un défi de taille pour l'agriculture. Les agriculteurs doivent accroître les rendements alors que les surfaces cultivées sont de plus en plus réduites, et la main d'œuvre qualifiée de plus en plus rare. La solution à cette équation réside dans les machines autonomes. Ces machines peuvent en effet travailler au centimètre près et sans aucune dérive dans le temps. Aussi qualifié soit-il, un conducteur de tracteurs ne peut pas maintenir une telle précision pendant des heures et des heures. Les machines autonomes seront ainsi les machines de l'agriculture du futur.

Pour permettre à des pommes de terre de pousser normalement et éviter ainsi des pertes lors d'une récolte, il faut s'assurer que les semences ont été plantées exactement au milieu d'un monticule de terre. Une machine autonome peut être programmée afin d'assurer que chaque pomme de terre soit plantée exactement à l'endroit souhaité partout dans le champ. De plus, elle peut faire cela rapidement et sans aucune pause.

Outre leur grande précision, les machines agricoles autonomes permettent aussi une utilisation économe des ressources disponibles. Fertilisants et pesticides peuvent être appliqués directement sur les plantes au lieu d'être épandus sur toute la surface d'un champ. "Comme chaque plante reçoit exactement la dose dont elle a besoin, les agriculteurs peuvent accroître le rendement de leurs cultures tout en maîtrisant le coût de leur matériel," explique Stefan Taxer, chef de produits Mobile Automation chez B&R.

Ceci contribue aussi à préserver l'environnement. Le labour, le sarclage, et d'autres tâches peuvent être aussi prises en charge par des machines. "Les machines autonomes sont une réponse au manque de main d'œuvre spécialisée dans le monde agricole," souligne S. Taxer. De plus, grâce à ces machines, les agriculteurs s'affranchissent des tâches fatigantes et monotones.

Pour pouvoir effectuer ces tâches en toute autonomie, les machines doivent collecter des données émises par différents capteurs. De plus, elles doivent être aussi capables de traiter ces données de manière appropriée. "Toute machine autonome doit être dotée d'une forte puissance de calcul," indique S. Taxer. Les systèmes de contrôle standard utilisés pour automatiser des machines de production ne suffisent pas. Pour atteindre des gains de productivité importants, il faut aussi effectuer des analyses Big Data.

Un tracteur autonome capable d'accéder à des données de stations météo, par exemple, peut déterminer quand les conditions météo seront les plus favorables pour une tâche donnée. Si un changement des conditions météo pose problème, il s'arrête automatiquement et reprend le travail de lui-même dès que le temps s'est amélioré.

Pour fournir la puissance de traitement permettant l'exécution de processus autonomes et l'analyse de données, B&R propose un PC spécialement conçu pour les machines mobiles. "Le PC de B&R dispose d'un processeur Intel. Les processeurs proposés, du Celeron au Core i7, couvrent un large spectre de performances," indique S. Taxer La technologie Intel offre l'avantage d'allier haute performance et basse consommation.

"Actuellement, sur le marché des équipements mobiles, il n'existe pas d'autres produits offrant une puissance de calcul et une modularité équivalentes dans un format aussi compact," note S. Taxer. B&R s'appuie sur ses 40 ans d'expérience en automatisation de machines et fabrication de PC pour l'industrie manufacturière.

Le PC est spécialement conçu pour une utilisation dans des environnements difficiles. Il présente une protection IP69K et peut être utilisé à des températures qui s'étend de -40°C to +85°C. Son boîtier totalement hermétique et sans ventilateur résiste parfaitement aux chocs et aux vibrations. Son système de gestion de température empêche toute surchauffe du processeur tout en assurant aussi un fonctionnement irréprochable à basse température.

L'utilisation de machines communicantes permet de minimiser les pertes d'exploitation. Une moissonneuse, par exemple, peut traquer la vitesse et la direction d'un tracteur et d'une remorque roulant à ses côtés, et optimiser ainsi l'utilisation de l'espace de chargement disponible tout en minimisant les pertes. Cette communication intermachines s'appuie sur différents protocoles.

B&R utilise deux protocoles très répandus : OPC UA et MQTT. Ces derniers permettent une transmission fiable des paquets de données, même lorsque la connexion réseau est dégradée ou interrompue par intermittences. "Qu'il s'agisse de matériel, de logiciel, de communication, ou de standards ouverts, B&R offre des solutions technologiques facilitant la mise en place d'une agriculture moderne et efficace," ajoute S. Taxer.